CN220234280U - 一种带补偿功能的储能电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种带补偿功能的储能电站，其包括储能预制舱舱体、太阳能装置、储能设备、带隔离储能变流器、保护屏柜和负载控制柜，其中，太阳能装置安装于储能预制舱顶部，储能设备、带隔离储能变流器、保护屏柜和负载控制柜依次相连且均安装于储能预制舱舱体内部，由负载控制柜内负载控制系统输出220V‑380V交流电供用户使用。该带补偿功能的储能电站充分利用太阳能，节能环保，成本低安全性能高，可以与智能电网、微电网等技术相结合，提高了电网运行的可靠性和经济效益，减轻了传统火力发电的负担，能够有效缓解用电紧缺地区和偏远地区的用电困难问题。

Description

一种带补偿功能的储能电站

技术领域

本实用新型涉及储能电站，尤其涉及一种带补偿功能的储能电站。

背景技术

随着环境问题的日益突出，世界各国纷纷提出要开发洁净能源，如大力开发水力、风能、太阳能发电等。储能电站是近年来国家倡导的另一种有效存储和利用能源的设备，在为电网补充电力、调整电网的峰谷方面起到十分重要的作用，同时，它还可以有效存储由太阳能、风能等产生的电能，为电网断电和电量紧缺地区，提供不间断电源。

带补偿功能的储能电站是一种将电能储存并在需要时释放的装置，同时具备电网稳定补偿功能。其主要目的是应对可再生能源等间歇性发电模式和电网负荷波动带来的不稳定性。该类型储能电站通常采用大规模的储能系统，如锂离子电池组、钠硫电池、液流电池、超级电容等。通过智能控制系统管理储能和释放过程，实现削峰填谷、平滑负荷及调节电压等功效，提高了电网运行的可靠性和经济效益，减轻了传统火力发电的负担，有助于推进绿色低碳能源的发展。同时，带补偿功能的储能电站还可以与智能电网、微电网等技术相结合，形成“能量互联网”和“多能联供”的新型能源体系，未来将在电力、交通、工业等各个领域得到更为广泛的应用。

专利文献CN214281003U公开一种具有电能补偿的储能设备，在阳光充足的天气，太阳能板可以转化的电能较多，因此，处理器在电流检测器将检测到的当前电流值大于太阳能充电阈值的情况下，导通第一开关，蓄电池由太阳能板充电。在阳光较弱的天气，太阳能板可以转化的电能较少，可能无法为蓄电池充电，因此，处理器在电流检测器将检测到的当前电流值小于太阳能充电阈值的情况下，导通第二开关，蓄电池由压电能量采集器将环境中的振动机械能转换成电能进行充电，从而形成对蓄电池充电的补偿。

所述具有电能补偿的储能设备不需要电网供电，符合分布式能源的特点，功能简单，不满足并网时使用，因此有必要提供一种带补偿功能的储能电站，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供一种带补偿功能的储能电站。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带补偿功能储能电站，包括储能预制舱舱体，还包括：

太阳能装置，该太阳能装置安装于储能预制舱舱体顶部，利用光伏效应将太阳能转化为直流电能；

储能设备，该储能设备输入端与太阳能装置输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部；

带隔离储能变流器，该带隔离储能变流器输入端与储能设备输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部；

保护屏柜，该保护屏柜输入端与带隔离储能变流器输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部，用于保护电力设备和电路，防止电力设备受到过电流、过电压等故障的损坏，同时也可以保障电力系统的稳定性和可靠性，提高电力系统的安全性；

负载控制柜，该负载控制柜输入端与保护屏柜输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部。

太阳能装置包括：

支撑横杆，该支撑横杆底部与储能预制舱舱体顶部相连；

支撑竖杆，该支撑竖杆底部与支撑横杆顶部相连；

支撑平板面，该支撑平板面与该支撑竖杆顶部相连；

太阳能电池板，该太阳能电池板底部与支撑平板面相连。

太阳能装置中的支撑横杆、支撑竖杆和支撑平板面均使用防腐处理的金属材料制成，太阳能电池板使用单晶硅太阳能板。

储能设备为高安全性磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，相比传统的铅酸蓄电池和镍镉电池，磷酸铁锂电池具有容量大、循环寿命长、安全性高、无污染等优点。

带隔离储能变流器能够将交流电转换为直流电并将其存储在电池组中，或将电池组中的直流电转换为交流电输出，相对于普通的储能变流器，带隔离储能变流器还具有电网隔离功能，能够提高系统安全性和稳定性，在应急情况下具有更好的保护作用。

保护屏柜包括有外壳，保护设备，测量设备和显示器，保护设备包括熔断器、断路器和热继电器；测量设备包括电流互感器、电压互感器和检测电路；显示器为液晶显示屏，能够实时显示参数设定值、每天使用的电量、补偿的电量和故障报表。

负载控制柜内部安装有负载控制系统，可以实现对负载的电源开关、电压、电流、功率因数等参数的控制和调节，由负载控制系统输出220V-380V交流电供用户使用。

本实用新型的优点在于：

所述带补偿功能的储能电站能够实现削峰填谷、平滑负荷及调节电压等功效，充分利用太阳能，节能环保，成本低安全性能高，可以与智能电网、微电网等技术相结合，提高了电网运行的可靠性和经济效益，减轻了传统火力发电的负担，能够有效缓解用电紧缺地区和偏远地区的用电困难问题。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种带补偿功能的储能电站的外观示意图。

图2是本实用新型提出的一种带补偿功能的储能电站的俯视剖面示意图。

图3是本实用新型提出的一种带补偿功能的储能电站的太阳能装置结构示意图。

图中，100.储能预制舱舱体，200.太阳能装置，210.支撑横杆，220.支撑竖杆，230.支撑平板面，240.太阳能电池板，300.储能设备，400.带隔离储能变流器，500.保护屏柜，600.负载控制柜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

在本实施例中，该带补偿功能的储能电站的结构如图1，图2和图3所示，包括储能预制舱舱体100、太阳能装置200、储能设备300、带隔离储能变流器400、保护屏柜500和负载控制柜600，其中，太阳能装置200安装于储能预制舱舱体100顶部，利用光伏效应将太阳能转化为直流电能；储能设备300输入端与太阳能装置200输出端相连，安装于储能预制舱舱体100内部；带隔离储能变流器400输入端与储能设备300输出端相连，安装于储能预制舱舱体100内部；保护屏柜500输入端与带隔离储能变流器400输出端相连，安装于储能预制舱舱体100内部，用于保护电力设备和电路，防止电力设备受到过电流、过电压等故障的损坏，同时也可以保障电力系统的稳定性和可靠性，提高电力系统的安全性；负载控制柜600输入端与保护屏柜500输出端相连，安装于储能预制舱舱体100内部。

太阳能装置200由支撑横杆210、支撑竖杆220、支撑平板面230和太阳能电池板240组成，支撑横杆210底部与储能预制舱舱体100顶部相连；支撑竖杆220底部与支撑横杆210顶部相连；支撑平板面230与该支撑竖杆220顶部相连；太阳能电池板240底部与支撑平板面230相连。

太阳能装置200中的支撑横杆210、支撑竖杆220和支撑平板面230均使用防腐处理的金属材料制成，太阳能电池板240使用单晶硅太阳能板。其支撑竖杆220分为三部分结构，分别为外筒，内筒及顶端球形构件。使用时，通过调节支撑竖杆220的内筒升降，使顶端球形构件与支撑平板面230的接触点进行移动变换，相对应的，支撑平板面230的角度产生变化，从而使太阳能电池板240角度变化适应各个时间段的太阳照射，能够收集到更多的太阳能。

储能设备300为高安全性磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，相比传统的铅酸蓄电池和镍镉电池，磷酸铁锂电池具有容量大、循环寿命长、安全性高、无污染等优点，此外，磷酸铁锂电池还具有充电速度快、自放电低、不需调整电压和电流即可充电的特点。

带隔离储能变流器400能够将交流电转换为直流电并将其存储在电池组中，或将电池组中的直流电转换为交流电输出，相对于普通的储能变流器，带隔离储能变流器400还具有电网隔离功能，能够提高系统安全性和稳定性，在应急情况下具有更好的保护作用，同时，带隔离储能变流器400还可以实现电网与微电网之间的切换，支持多种不同的电力应用场景。

保护屏柜500包括有外壳，保护设备，测量设备和显示器，保护设备包括熔断器、断路器和热继电器；测量设备包括电流互感器、电压互感器和检测电路；显示器为液晶显示屏，能够实时显示参数设定值、每天使用的电量、补偿的电量和故障报表。

负载控制柜600内部安装有负载控制系统，可以实现对负载的电源开关、电压、电流、功率因数等参数的控制和调节，由负载控制系统输出220V-380V交流电供用户使用。

实施例2：

在本实施例中，该带补偿功能的储能电站的结构如图1，图2和图3所示，其工作流程为，由太阳能装置利用光伏效应将太阳能转化为直流电能储存于储能设备内部，该储能设备内部蓄电池首尾串联，通过带隔离储能变流器将储能设备中的直流电转换为交流电输出，保护屏柜与带隔离储能变流器通过电路相连，能够实时显示参数设定值、每天使用的电量、补偿的电量和故障报表，用于保护电力设备和电路，防止电力设备受到过电流、过电压等故障的损坏，同时也可以保障电力系统的稳定性和可靠性，提高电力系统的安全性，负载控制柜与保护屏柜通过电路相连，其内部安装有负载控制系统，可以实现对负载的电源开关、电压、电流、功率因数等参数的控制和调节，由负载控制系统输出220V-380V交流电供用户使用。

该带补偿功能的储能电站可以与市电并网，在日照正常或尤其强烈的时候，太阳能板的光转换效率高，可向市电网补充电能，能够有效缓解用电紧缺地区和偏远地区的用电困难问题，在阴雨天气光照不足的时候，且需要蓄电时，也可利用市电逆向往储能设备补充电能。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，出现“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系的术语时，应理解为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，出现“第一”、“第二”等术语时，仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (7)

1.一种带补偿功能储能电站，包括储能预制舱舱体，其特征在于，还包括：

太阳能装置，该太阳能装置安装于储能预制舱舱体顶部；

储能设备，该储能设备输入端与太阳能装置输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部；

带隔离储能变流器，该带隔离储能变流器输入端与储能设备输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部；

保护屏柜，该保护屏柜输入端与带隔离储能变流器输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部；

负载控制柜，该负载控制柜输入端与保护屏柜输出端相连，安装于储能预制舱舱体内部。

2.根据权利要求1所述的带补偿功能储能电站，其特征在于，太阳能装置包括：

支撑横杆，该支撑横杆底部与储能预制舱舱体顶部相连；

支撑竖杆，该支撑竖杆底部与支撑横杆顶部相连；

支撑平板面，该支撑平板面与该支撑竖杆顶部相连；

太阳能电池板，该太阳能电池板底部与支撑平板面相连。

3.根据权利要求1所述的带补偿功能储能电站，其特征在于，太阳能装置中的支撑横杆、支撑竖杆和支撑平板面均使用防腐处理的金属材料制成，太阳能电池板使用单晶硅太阳能板。

4.根据权利要求1所述的带补偿功能储能电站，其特征在于，储能设备为高安全性磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池。

5.根据权利要求1所述的带补偿功能储能电站，其特征在于，带隔离储能变流器能够将交流电转换为直流电并将其存储在电池组中，或将电池组中的直流电转换为交流电输出。

6.根据权利要求1所述的带补偿功能储能电站，其特征在于，保护屏柜保包括有外壳、保护设备、测量设备和显示器。

7.根据权利要求1所述的带补偿功能储能电站，其特征在于，负载控制柜内部安装有负载控制系统。